CN213318168U - 立式数控电解车削加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立式数控电解车削加工装置，包括立柱和床身，立柱上设有滑台，床身上设有工作台，滑台上设有主轴头，主轴头下端设有卡盘，主轴头与卡盘之间设有导电滑环，工作台上端设有绝缘板，绝缘板上端设有阴极架，阴极架上设有朝向立柱方向设置的阴极，阴极和阴极架内设有相互连通的进液通道，阴极内的进液通道由内向外口径逐渐减小，进液通道与电解液进液装置连通，还包括电解电源，电解电源正极与导电滑环连接，电解电源负极与阴极架连接。本实用新型提供的一种立式数控电解车削加工装置，采用电解车削加工技术加工难加工材料制成的细长轴类零件，加工精度高，不容易产生应力变形，能够用于多种轴类零件的电解车削修型，保证产品质量。

Description

立式数控电解车削加工装置

技术领域

本实用新型涉及电化学加工装置技术领域，特别是涉及一种立式数控电解车削加工装置。

背景技术

电解加工又称电化学加工(Electrochemical Machining，ECM)，是基于电化学过程的阳极溶解原理，利用预先设计的阴极控制阳极溶解，从而完成工件加工成型的技术。在加工过程中，极间通以低电压、高电流密度的直流电或脉冲电流，同时通以高速流动的电解液。阴极工具以一定的速度进给，以维持电极间的恒定小间隙。阳极工件则遵循法拉第定律按照工具阴极的形状不断溶解，直到工件的形状和尺寸均达到要求为止。

电解加工技术是利用金属在电解液中产生阳极溶解的原理来去除金属材料的，具有工具阴极无损耗、无宏观切削力、适宜加工各种难加工材料等优点。随着科技的发展，难加工材料制成的轴类零件得到了更广泛的应用，如高温合金、不锈钢、钛合金、超高强度钢等，这些材料的切削加工性较差，采用传统加工方法对难加工材料轴类零件进行粗、精或光整加工在很多情况下仍然很困难或难以满足加工质量要求，尤其是刚度较低的细长轴类零件在加工过程中容易产生应力变形。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中刚度较低的细长轴类零件在加工过程中容易产生应力变形的不足，本实用新型提供一种立式数控电解车削加工装置。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种立式数控电解车削加工装置，包括设于机床上的立柱和床身，所述立柱上设有可以沿Z轴方向滑移的滑台，所述床身上设有可以沿X轴方向滑移的工作台，所述滑台上设有主轴头，所述主轴头下端设有卡盘，所述主轴头与卡盘之间设有导电滑环，所述卡盘上设有驱动卡盘沿轴线转动的执行电机，所述工作台上端设有绝缘板，所述绝缘板上端设有阴极架，所述阴极架上设有朝向立柱方向设置的阴极，所述阴极和阴极架内设有相互连通的进液通道，所述阴极内的进液通道由内向外口径逐渐减小，所述进液通道与电解液进液装置连通，还包括电解电源，所述电解电源正极与导电滑环连接，所述电解电源负极与阴极架连接。

主轴头和卡牌之间通过导电滑环实现相对旋转，卡盘用于固定工件，执行电机用于带动卡盘转动，从而带动卡盘上的工件沿轴线转动，滑台用于调节工件高度；电解液进液装置用于向进液通道内压入电解液，电解液从阴极头部以一定压力喷向工件；电解电源正极与导电环连接，且导电环、卡盘及工件均为导电材质，所以工件上带正电；电解电源负极与阴极架连接，且阴极架和阴极均为导电材质，所以阴极带负电；阴极内进液通道口径逐渐减小，一方面用于增加喷射精度，另一方面起到加压的作用，在压力泵功率不变的情况下，进液通道口径越小，喷射的水压越大；工作时，电流从电源正极流经导电环，导电环与卡盘轴及工件相导通，参与过电解反应后，由阴极回到电源负极；绝缘板用于将阴极架与工作台隔开，保护工作人员安全。

进一步，为了实现卡盘和主轴头相对转动，且实现旋转过程中电流的导通，所述导电滑环包括外环和内环，所述外环与主轴头固定连接，所述内环与卡盘固定连接，所述外环和内环相对转动，所述外环和内环之间设有水银。

进一步，为了提供加工时的电解液，所述电解液进液装置包括压力泵和净液槽，所述压力泵输入端通过水管与所述净液槽连通，所述压力泵输出端通过水管与所述进液通道连通。

进一步，为了实现电解液的循环利用，所述床身下方设有用于接收废电解液的废液槽，所述废液槽与净液槽之间连通有回流管，所述回流管上设有高压泵和过滤框，所述过滤框内设有多层过滤板。过滤板用于过滤废液中的铁屑等杂质。

进一步，所述机床外侧罩设有防护罩，所述防护罩顶部设有抽风机。加工时工作人员站在防护罩外，保证工作人员安全，抽风机用于起散热作用。

进一步，所述滑台和工作台上均设有电机和丝杠。滑台上的电机和丝杠控制滑台在立柱上沿Z轴方向移动，工作台上的电机和丝杠控制工作台在床身上沿X轴移动。

进一步，还包括设于立柱上的配重机构，所述配重机构包括设于立柱顶端的多个导向轮，所述导向轮上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳一端与所述主轴头连接，所述钢丝绳另一端连接有配重块，所述配重块设于所述立柱远离主轴头的一侧。

在加工质量或体积较大的工件时，为了减轻主轴丝杠和滑台的承载力，采用导向轮和钢丝绳，在机床立柱的另一侧设有配重块，能有效分担工件和主轴头对丝杠、导轨的压力，同时减轻伺服电机的负担。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种立式数控电解车削加工装置，采用电解车削加工技术加工难加工材料制成的细长轴类零件，加工精度高，不容易产生应力变形，能够用于多种轴类零件的电解车削修型，保证产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2是图1中A的放大示意图。

图中：1、立柱，2、床身，3、滑台，4、工作台，5、主轴头，6、卡盘，7、导电滑环，8、执行电机，9、绝缘板，10、阴极架，11、阴极，12、进液通道， 13、电解电源，14、压力泵，15、净液槽，16、废液槽，17、回流管，18、高压泵，19、过滤框，20、防护罩，21、抽风机，22、导向轮，23、钢丝绳，24、配重块，25、工件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型的一种立式数控电解车削加工装置，包括设于机床上的立柱1和床身2，所述立柱1上设有可以沿Z轴方向滑移的滑台3，所述滑台3上设有用于控制滑台3沿Z轴上下滑移的电机和丝杠，所述床身2上设有可以沿X轴方向滑移的工作台4，所述工作台4上设有用于控制工作台4沿Z 轴水平滑移的电机和丝杠。

所述滑台3上设有主轴头5，所述主轴头5下端设有卡盘6，所述主轴头5 与卡盘6之间设有导电滑环7，所述导电滑环7包括外环和内环，所述外环与主轴头5固定连接，所述内环与卡盘6固定连接，所述外环和内环相对转动，所述外环和内环之间设有水银，所述卡盘6上设有驱动卡盘6沿轴线转动的执行电机8，所述工作台4上端设有绝缘板9，所述绝缘板9上端设有阴极架10，所述阴极架10上设有朝向立柱1方向设置的阴极11，所述阴极架10上设有固定阴极11位置的锁紧螺母，所述阴极11和阴极架10内设有相互连通的进液通道 12，所述阴极11内的进液通道12由内向外口径逐渐减小，所述进液通道12与电解液进液装置连通，还包括电解电源13，所述电解电源13正极与导电滑环7 连接，所述电解电源13负极与阴极架10连接。

所述电解液进液装置包括压力泵14和净液槽15，所述压力泵14输入端通过水管与所述净液槽15连通，所述压力泵14输出端通过水管与所述进液通道 12连通。

所述床身2下方设有用于接收废电解液的废液槽16，所述废液槽16与净液槽15之间连通有回流管17，所述回流管17上设有高压泵18和过滤框19，所述过滤框19内设有多层过滤板。

所述机床外侧罩设有防护罩20，所述防护罩20顶部设有抽风机21。

还包括设于立柱1上的配重机构，所述配重机构包括设于立柱1顶端的多个导向轮22，所述导向轮22上绕设有钢丝绳23，所述钢丝绳23一端与所述主轴头5连接，所述钢丝绳23另一端连接有配重块24，所述配重块24设于所述立柱1远离主轴头5的一侧，根据工件25的实际重量，增加或减少配重块24 的数量。

工作过程：

电解车削加工过程中，工件25随着主轴头5执行电机8旋转的同时，可沿着Z轴上下移动，阴极11则沿着X轴移动，即可实现Z轴和X轴的联动，在阴极11与工件25距离最近处，在电场和流场的复合作用下，工件25被电化学阳极溶解而被加工，工件25旋转一圈，则表明材料被去除一层，宽度约为阴极11 头部宽度，去除层的厚度则与电解车削加工参数有关，如电压，电解液压力，电解液温度，成分等。工件25与阴极11相对走数控车削轨迹，从而能电解车削加工出所需要形状，如圆弧槽、直槽、自由曲面等。

本实用新型中方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种立式数控电解车削加工装置，包括设于机床上的立柱(1)和床身(2)，所述立柱(1)上设有可以沿Z轴方向滑移的滑台(3)，所述床身(2)上设有可以沿X轴方向滑移的工作台(4)，其特征在于：所述滑台(3)上设有主轴头(5)，所述主轴头(5)下端设有卡盘(6)，所述主轴头(5)与卡盘(6)之间设有导电滑环(7)，所述卡盘(6)上设有驱动卡盘(6)沿轴线转动的执行电机(8)，所述工作台(4)上端设有绝缘板(9)，所述绝缘板(9)上端设有阴极架(10)，所述阴极架(10)上设有朝向立柱(1)方向设置的阴极(11)，所述阴极(11)和阴极架(10)内设有相互连通的进液通道(12)，所述阴极(11)内的进液通道(12)由内向外口径逐渐减小，所述进液通道(12)与电解液进液装置连通，还包括电解电源(13)，所述电解电源(13)正极与导电滑环(7)连接，所述电解电源(13)负极与阴极架(10)连接。

2.如权利要求1所述的一种立式数控电解车削加工装置，其特征在于：所述导电滑环(7)包括外环和内环，所述外环与主轴头(5)固定连接，所述内环与卡盘(6)固定连接，所述外环和内环相对转动，所述外环和内环之间设有水银。

3.如权利要求1或2所述的一种立式数控电解车削加工装置，其特征在于：所述电解液进液装置包括压力泵(14)和净液槽(15)，所述压力泵(14)输入端通过水管与所述净液槽(15)连通，所述压力泵(14)输出端通过水管与所述进液通道(12)连通。

4.如权利要求3所述的一种立式数控电解车削加工装置，其特征在于：所述床身(2)下方设有用于接收废电解液的废液槽(16)，所述废液槽(16)与净液槽(15)之间连通有回流管(17)，所述回流管(17)上设有高压泵(18)和过滤框(19)，所述过滤框(19)内设有多层过滤板。

5.如权利要求1所述的一种立式数控电解车削加工装置，其特征在于：所述机床外侧罩设有防护罩(20)，所述防护罩(20)顶部设有抽风机(21)。

6.如权利要求1所述的一种立式数控电解车削加工装置，其特征在于：所述滑台(3)和工作台(4)上均设有电机和丝杠。

7.如权利要求6所述的一种立式数控电解车削加工装置，其特征在于：还包括设于立柱(1)上的配重机构，所述配重机构包括设于立柱(1)顶端的多个导向轮(22)，所述导向轮(22)上绕设有钢丝绳(23)，所述钢丝绳(23)一端与所述主轴头(5)连接，所述钢丝绳(23)另一端连接有配重块(24)，所述配重块(24)设于所述立柱(1)远离主轴头(5)的一侧。

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